还原性物质（Fe2 ）添加对土壤微生物多样性的影响开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

1本课题研究意义 1．1 研究背景及意义我国作为一个以农业为基础的国家，而水稻作为我国主要的经济作物，其产量与经济的发展、社会的和谐、国家的稳定息息相关，因此水稻生产对于一个国家而言意义重大而深远。

水稻的生产的影响因素多种多样，不同土质、不同地下水埋深、不同灌溉方式和气象因素等因素对水稻的各生长时期都会产生影响[1]，其中土质因素对水稻的生长影响较大，而由于一些原因产生的冷浸田对于水稻的生长影响更是深远。

冷浸田是指在积水难排，长期渍水的条件下形成，属于潜育性水稻土亚类的一种低产水稻田。

2. 研究的基本内容和问题

2.1研究的目标通过添加外源fe2 模拟冷浸田环境，并对还原条件变化进行监控再利用高通量数据对水稻16s rdna 分析，阐明还原性物质fe2 对土壤微生物多样性分布的影响和探究土壤微生物多样性的影响因子，进一步找出fe2 及还原性物质对微生物多样性影响后进一步与水稻生长的规律的关系，为指导水稻生产及冷浸田的改良提供方法。

2.2研究内容2.2.1模拟环境的构建向培养瓶中分别加入200g的土样（沙土和壤土），加入100 mg/kg fe2 溶液，加入等量的去离子水，使水面高于土层，用培养瓶模拟大田淹水环境，每个加入量三个重复。

2.2.2高通量分析土壤微生物多样性定期从培养瓶取样，将所取样品用试剂盒提取土壤总dna，再进行16s rdna高通量测序。

3. 研究的方法与方案

3.1实验方案3.1.1土壤采集 土壤采集于安徽省宣城市，向培养瓶中分别加入200g的土样（沙土和壤土），加入100 mg/kg fe2 溶液，然后加等量的去离子水，之后加水至高于土层3cm，每个加入量三个重复，在25℃下培养25天。

3.1.2微生物总dna的提取纯化 所有土壤样品均采用omega公司的dna提取试剂盒微生物总dna，具体的操作步骤按照试剂盒说明书进行，提取完毕用10g/l的琼脂糖凝胶电泳检测dna浓度，并将3管重复混为一管，于-20℃保存备用。

3.1.3细菌lllumina miseq测序 将提取的总dna样品送至上海天昊遗传分析中心测序分析。

4. 研究创新点

本项目的主要研究内容属于土壤微生物分子生态学研究领域，土壤学与微生物学交叉研究是本项目的特色；阐明土壤还原性物质如何影响微生物多样性，可促进对土壤微生物的新认识，亦可为金属对农业的影响进行研究，可以对一些重金属污染下的土壤进行微生物多样性研究，这是本项目的一个显著创新之处。

5. 研究计划与进展

2016.6-2016.7查阅和收集资料，明确具体研究方案；2016.8-2016.9农田土壤样品的采集与处理；2016.10-2017.4重复提取微生物总DNA；凝胶电泳测定DNA浓度；对DNA进行测序；测序数据进行分析，舍弃低质量序列；优质序列用于OUT分类与多样性指数计算及物种丰度分析；对原始序列进行处理；利用Muthur软件进行分析2017.5用R语言软件绘制群落组成柱状图和韦恩图。

运用Excel2013和SPSS19.0软件进行相关数据处理和统计分析5.2预期进展经过一段时间的培养瓶培养，还原环境对微生物群落演替影响较大，微生物多样性变化较为明显。